Съкращението клетъчна ДНК е познато на много от училищния курс по биология, но малцина могат лесно да отговорят какво е то. Само неясна представа за наследствеността и генетиката остава в паметта веднага след дипломирането. Понякога може да е много важно да знаем какво е ДНК и какъв ефект има върху живота ни.
ДНК молекула
Биохимиците разграничават три вида макромолекули: ДНК, РНК и протеини. Дезоксирибонуклеиновата киселина е биополимер, който е отговорен за предаване на данни за наследствени черти, характеристики и развитие на вида от поколение на поколение. Неговият мономер е нуклеотид. Какво представляват молекулите на ДНК? Той е основният компонент на хромозомите и съдържа генетичния код.
ДНК структура
По-рано учените си представяха, че моделът на ДНК структурата е периодичен, където същите групи нуклеотиди (комбинации от фосфатни и захарни молекули) се повтарят. Определена комбинация от нуклеотидни последователности осигурява способността да "кодира" информацията. Благодарение на изследванията се оказа, че структурата се различава в различните организми.
Особено известни в изследването на въпроса какво е ДНК на американските учени Александър Рич, Дейвид Дейвис и Гари Фелсенфелд. През 1957 г. те представят описание на нуклеинова киселина от три спирали. След 28 години, учен Максим Давидович Франк-Каменицки демонстрира как дезоксирибонуклеиновата киселина, която се състои от две спирали, се сгъва в Н-образна форма от 3 нишки.
Структурата на дезоксирибонуклеиновата киселина е двойно усукана. В нея, нуклеотидите са двойно свързани в дълги полинуклеотидни вериги. Тези вериги, използващи водородни връзки, правят възможно образуването на двойна спирала. Изключение правят вирусите, които имат едноверижен геном. Има линейна ДНК (някои вируси, бактерии) и кръгови (митохондрии, хлоропласти).
Състав на ДНК
Без познаване на това, от което се състои ДНК, нямаше да има медицински напредък. Всеки нуклеотид е съставен от три части: пентозен захарен остатък, азотна база, остатък от фосфорна киселина. Въз основа на характеристиките на съединението, киселините могат да бъдат наречени дезоксирибонуклеинови или рибонуклеинови. Съставът на ДНК включва огромен брой мононуклеотиди от две бази: цитозин и тимин. В допълнение, той съдържа пиримидинови производни, аденин и гуанин.
Има определение на ДНК в биологията - нежелана ДНК. Неговите функции все още не са известни. Алтернативната версия на името е „не-кодиране“, което не е вярно, тъй като съдържа кодиращи протеини, транспозони, но тяхната цел също е загадка. Една от работните хипотези предполага, че определено количество от тази макромолекула допринася за структурната стабилизация на генома във връзка с мутациите.
Къде е
Местоположението вътре в клетката зависи от характеристиките на вида В едноклетъчната ДНК се намира в мембраната. В други живи същества той се намира в ядрото, пластидите и митохондриите. Ако говорим за човешка ДНК, тогава тя се нарича хромозома. Вярно е, че това не е напълно вярно, защото хромозомите са комплекс от хроматин и дезоксирибонуклеинова киселина.
Роля в клетката
Основната роля на ДНК в клетките е прехвърлянето на наследствени гени и оцеляването на бъдещото поколение. От нея зависят не само външните данни на бъдещия индивид, но и неговият характер и здраве. Дезоксирибонуклеиновата киселина е в свръхсвито състояние, но за качествен процес на жизнена дейност трябва да се насърчава. С нея се подпомагат ензимите - топоизомераза и хеликаза.
Топоизомеразите са нуклеази, способни са да променят степента на усукване. Друга от техните функции е участието в транскрипция и репликация (клетъчно делене). Хеликазите разрушават водородните връзки между базите. Има лигазни ензими, които прекъсват връзките и полимерази, които участват в синтеза на нови полинуклеотидни вериги.
Как се дешифрира ДНК
Това съкращение на биологията е познато. Пълното име на ДНК е дезоксирибонуклеинова киселина. Не всеки може да каже такова нещо за първи път, така че често в речта се пропуска декодирането на ДНК. Има и концепция за РНК - рибонуклеинова киселина, която се състои от аминокиселинни последователности в протеини. Те са пряко свързани, а РНК е втората най-важна макромолекула.
Човешка ДНК
Човешките хромозоми вътре в ядрото са разделени, което прави човешката ДНК най-стабилния, пълен носител на информация. По време на генетичната рекомбинация спиралите са разделени, обменът се осъществява и връзката се възстановява. Поради увреждане на ДНК се образуват нови комбинации и модели. Целият механизъм насърчава естествения подбор. Все още не е известно колко дълго е отговорна за пренасянето на генома и каква е нейната еволюция на метаболизма.
Кой е открил
Първото откритие на структурата на ДНК се дължи на английските биолози Джеймс Уотсън и Франсис Крик, които през 1953 г. разкриват структурните особености на молекулата. През 1869 г. тя е открита от швейцарски лекар Фридрих Мишер. Той изучава химическия състав на животинските клетки с помощта на левкоцити, които се натрупват масово в гнойни лезии.
Мишер изучаваше начини за измиване на левкоцити, изолирани протеини, когато открил, че има нещо друго освен тях. На дъното на съда по време на обработката се образува утайка от люспи. След изследване на тези отлагания под микроскоп, един млад лекар открил ядра, които останали след третиране със солна киселина. Той съдържаше съединение, което Фредерик наричаше ядрото (от латински. Ядрото - ядрото).
ДНК стойност
През 1952 г. американските генетици Алфред Хърши и Марта Коулс Чейс проведоха серия от специални експерименти, чрез които откриха, че цялата наследствена информация се съдържа само в дезоксирибонуклеиновата киселина, а не в протеините, както се смяташе по-рано. След това стана ясно значението на ДНК в науката и започна изучаването на формулата на ДНК. Това откритие е пробив в генното инженерство, Алфред и Марта завинаги са направили история и техният опит е наречен експеримент на Хърши - Чейс.